[发明专利]用于真空测量的低量程压阻式压力传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种用于真空测量的低量程压阻式压力传感器，其特征在于：包括硅片及安装于硅片上方的键合层，所述硅片包括设有感压薄膜的顶壁、与顶壁相对的底壁、自底壁向上凹设形成的背腔及突伸入背腔内的岛结构，所述感压薄膜与背腔连通且位于背腔的上方，所述感压薄膜在其应力集中区分布有连接成惠斯通电桥的若干压阻条；所述键合层为硅或者玻璃且其包括固定于硅片顶壁上的外框、位于外框内且与感压薄膜连通的腔体及向下突伸入腔体内的止挡块，所述止挡块与感压薄膜之间有间隙，当感压薄膜受到来自背腔的压力而发生变形时，所述止挡块可抵压感压薄膜以限制感压薄膜的过度变形。

2.如权利要求1所述的用于真空测量的低量程压阻式压力传感器，其特征在于：所述岛结构的剖面为矩形或梯形。

3.如权利要求1所述的用于真空测量的低量程压阻式压力传感器，其特征在于：所述外框包括相对设置的第一侧壁与第二侧壁，以及连接第一、第二侧壁且位于腔体上方的上壁，所述腔体位于第一、第二侧壁之间，所述止挡块与上壁一体延伸。

4.如权利要求3所述的用于真空测量的低量程压阻式压力传感器，其特征在于：所述硅片包括位于感压薄膜两侧的边缘硬框，所述第一、第二侧壁固定于边缘硬框上。

5.如权利要求1所述的用于真空测量的低量程压阻式压力传感器，其特征在于：所述腔体正对着感压薄膜，所述止挡块为多个并且具有平齐的下端面。

6.如权利要求1所述的用于真空测量的低量程压阻式压力传感器，其特征在于：所述压阻条对称分布在感压薄膜上。

7.如权利要求1所述的用于真空测量的低量程压阻式压力传感器，其特征在于：所述低量程压阻式压力传感器用以测量绝对压力。

8.一种用于真空测量的低量程压阻式压力传感器的制造方法，包括如下步骤：

(a)提供硅片，在硅片的背面覆盖作为掩膜的氧化硅和氮化硅，并用RIE刻蚀掉作为掩膜的氧化硅和氮化硅以形成膜结构开口；

(b)去除光刻胶后腐蚀或刻蚀硅片，使得在膜结构开口处形成一定深度；

(c)光刻出岛结构，并用RIE刻蚀掉岛结构上的氧化硅和氮化硅；

(d)去除光刻胶后继续腐蚀或刻蚀硅片，得到所需厚度的感压薄膜；

(e)用BOE腐蚀掉剩下的氧化硅和氮化硅；

(f)提供键合层，并将键合层固定在硅片的正面，键合层设置与感压薄膜连通的腔体及向下突伸入腔体内的止挡块，所述止挡块与感压薄膜之间预留有间隙以限制感压薄膜的过度变形。

9.如权利要求8所述的用于真空测量的低量程压阻式压力传感器的制造方法，其特征在于：还包括在感压薄膜的应力集中区制作用以连接成惠斯通电桥的若干压阻条的步骤。

10.如权利要求8所述的用于真空测量的低量程压阻式压力传感器的制造方法，其特征在于：所述感压薄膜是通过KOH溶液腐蚀硅片或深反应离子刻蚀(DRIE)技术处理硅片而制成。